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Gleitfunkenzündkerze für Niederspannung und Kondensatorentladung Die
Erfindung bezieht sich auf eine Gleit#funkenzündkerze für Niederspannung und Kondensatorentladung
mit einem zwischen den Elektroden angeordneten Trennkörper, über dessen freie wirksame
Oberfläche der Funke gleitet.
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Bei einer derartigen. Zündkerze ist es bekannt, die Stärke, gegebenenfalls
die geringste Stärke der Elektroden senkrecht zu deren wirksamer Oberfläche klein;
zu machen im Verhältnis zu dem kürzesten Abstand dieser Elektroden.
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Zündkerzen mit einem kleinen Verhältnis zwischen, den genannten Größen
hab-en den Vorteil, daß beim Weiterschreiten des Einbrennens und der Abnutzung des
Trennungsmaterials an einer bestimmten. Stelle zwischen. Jün Elektroden eine ziemlich
enge Grenze für Jie Einbrenntiefe gegeben ist, wenn das Trennungsmaterial bis zur
Tiefe der Elektrode abgenutzt worden ist. Wenn der Angriff an einer solchen Stelle
weitergeht, wird nämlich der Gleitweg zwischen den Elektrodenund daher der Widerstand
so -roß, daß ein Funkenübergang an der betreffenden Stelle nicht mehr möglich ist.
Dies hat den Vorteil, daß der Gleitfunken nicht besonders tief zwischen den Elektroden,
gebildet werden kann, wodurch eine gute Einwirkung auf -das Gasgemisch ausbleiben
wurde. Ehe die Einbrenntiefe so groß wird, daß eine gutc Zünduna nicht mehr auftreten
und die Zündkerze daher das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben würde, wird der
Gleitfunken gezwungen, sich an einer Stelle mit einem geringen Widerstand und daher
an einer noch nicht angegriffenen Stelle zu bilden. Hierdurch wird eine lange Lebensdauer
gewährleistet, #da das Trennmaterial überall zwischen den Elektroden angegriffen
werden kann, bevor die Zündkerze unbrauchbar wird,
Es hat sich herausgestellt,
daß bei den bekannten Zündkerzen mit geringer Stärke der Elektroden der Angriff
des Materials des Trennkörpers immer noch ziemlich schnell und unregelmäßig stattfindet.
Auch die Begrenzung des Einbrennens beim E, rreichen der Tiefengrenze der Elektroden
ist öfters sehr unregelmäßig Es wurde nun gefunden, daß derartige Zündkerzen in
dieser Beziehung bessere Erfolge ergeben, wenn gemäß, der Erfindung das Verhältnis
der Stärke der Elektroden senkrecht zur wirksamen ObeTfläche, gegebenenfalls ihrer
geringsten Stärke, zu dern kürzesten Abstand dieser Elektroden geringer als oder-
gleich vier gewählt wird und der Trenn,körper zwischen den Elektroden unter Druck
steht. J
An; sich ist es bekannt, bei Gleitfunkenzündkerzen das Material des
Trennkörpers unter einen ständigen Druck zu bringen.
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Damit insbesondere der Unregelmäßigkeit der Begrenzung des Einbrennens
weiter vorgebeugt wird, wird abgesehen von oben-genannten Maßnahmen vorgeschlagen,
den Trennkörper, falls er stärker als -die Elektroden ist, auch auf deren Innenseite
unter Druck zu setzen. Diese Wirkung wird noch verbessert, wenn in diesem Teil des
Trennkörpers der Druck in, der Hauptsache senkrecht gegen die wirksame- Oberfläche
des Trennkörpers gerichtet ist.
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Weitere Merkmale -und Vorteile der Erfindunergeben sich aus der Erläuterung
einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele.
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Fig. i zeigt eine Ausführungsform einer Gleitfunkenzündkerze gemäß
der Erfindung in Ansicht, teilweise im Schnitt, und Fig. 2 eine andere Ausführungsform;
Fig. 3 ist ein Schnitt in größerem Maßstab des in den Fig. i und 2 durch
einen Kreis umgebenen Teils der Zündkerze.
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Fig. 4 und 5 zeigen andere Ausführungsbeispiele der in, Fig.
i und 2 mit einem Kreis- umgebenen Teile derartiger Zünäkerzen.
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Die Zündkerzen gemäß Fig. i und 2 haben' in üb-
licher Weise
ein Gehäuse i, einen Isolationskörper 2 und eine Anschlußklemme 3. Das Gehäuse
i enthält einen Gewindeteil 4, mit dem die Zündkerze z. B. in, den Zylinderdeckel
einer Verbrennungsniaschine od. dgl. eingeschraubt werden kann, wobei üaber das
Gewinde eine -elektrische Verbindung mit der Masse hergestellt wird.
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Wie im Schnitt der Fig. i und 2' ersichtlich ist, befindet sich innerhalb
des Gewindeteils 4 des Gehäuses i eine Innenelektrode 5, während der g-,-nannte
Cpewindeteil in eine ringförmig um die Innenelektrode 5 angeordnete Außen-,lektrode
6
ausläuft. Der Raum zwischen den Elektroden 5
und 6 ist vollkommen
oder teilweise mit einem Trennkörper aus nichtleitendeem Material ausgefüllt.
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Der Unterschied zwischen den Zündkerzen der Fig. i und 2 besteht darin,
daß gemäß Fig. i die wirksamen z# Teile der Elektroden und des Trennkörpers in der
Stirnfläche der Zündkerze liegen, während in Fig. 2 diese wirksamen Teile auf dem
Mantel eines Zylinders liegen.
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Aus. Fig- 3 ist ersichtlich, in welcher Weise die Grenzlinien
7 der Elektroden 5 und 6 und des Trennkörpers in einer zu der
wirksamen Oberfläche 8 der Zündkerze senkrechten Ebene nach dieser wirksamen
Oberfläche hin konvergieren. Die Elektroden besitzen. senkrecht zu der wirksamen
Oberfläche die Stärke b. Das Verhältnis der Stärke b zu dem kürzesten
Abstand c der Elektroden ist geringer als oder gleich vier.
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Der Trennkörper zwischen den Elektroden. besteht aus geschichtetem
Material, z. B. aus Glimmer, aus dünneren kleinen Schichten verarbeitetem Asbest
od. dgl. Diese Schichten sind in Fig. 3 mit 9
und io. bezeichnet. Die
Schichten, 9 verlaufen parall,el zu der Flanke 7 der Elektrode
5 und erstrecken sich tief-er inden Gewindeteil der Zündkerze als die Elektroden.
Beim Austritt aus dem Raum zwischen den Elektroden, 5 -und 6 sind.
die Schichten 9 um die Elektrode 5 herumgebogen, -,vonach sie parallel
an der Elektrode weiterverlaufen. Die Schichten io verlaufen parallel zur Flanke
7 der Elektrode 6 und füllen den restlichen Raum zwischen den Elektroden
aus. ,#,uf der Innenseite der Elektroden besteht der Trennkörper erst aus, einer
Anzahl von Schichten ii, die parallel zur wirksamen Oberfläche 8 der Zündkerze
liegen, und anschließend aus nichtgeschichtetem Material.
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Abgesehen von dem angegebenenVerhältnis b : c,
welches
kleiner als oder gleich vier sein muß, besteht die Erfindung in der Hauptsache darin,
daß der Tre#nnkörper zwischen den Elektroden unter Druck steht, Dieser Druck ist
in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet, deren verschiedene Größe auch versinnbildlicht,
daß der ausgeübte Druck an den Stellen in der Nähe der wirksamen Oberfläche größer
ist als ander Innenfläche. Wie aus der Ab-
bildung ferner h,#,rvorgeht, ist
der Trennk5rper auch auf der Innenseite der Elektroden unter Druck gesetzt.
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, ist ausein-In der Einleitung der Beschreibung andergesetzt,
daß hierdurch * eine besonders lange I-&#blp-n,s,d#a,uer der Zündkerze
iniolge einer günstigen Verteilung und Verzögerung der Abnutzung des Materials des
Trennkörpers erhalten wird. Das Maß, in demder Trennkörper angegriffen wird, ist
bestimmt durch die Widerstandsverggrößerung, die durch die Abäutzung auftritt. Wenn
der Widerstand zu groß wird, kann kein Gleitfunken mehr zwischen den Elektroden
gebildet werden. Die Grenze, bis zu der der Angriff im allgemeinen fortschre-iten
kann, ist durch die Linie 12 in Fig. 3 angedeutet. Beim Erreichen, der Linie
12 wird der Gleitfunke in der Hauptsache an den Schichten i i entlang gebildet.
Da diese Schichten flach sind, sind sie sehr widerstandsfähig, so daß es ziemlich
lange dauert, ehe die Linie i-q überschritten ist. Dadurch springt an. dieser Stelle
noch lange Zeit ein Funke über, bevor der Widerstand so groß geworden ist, daß kein
Funke mehr entsteht. Die Tatsache, daß auch die Schichten i i unter Druck stehen
und dieser Druck vorzugsweise senkrecht zur wirksamen
Oberfläche
8 der Zündkerze gerichtet ist, sichert diesen Vorteil in erhöhtem Maße.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die an. -d-en Trennkörper
anstoßenden Flanken 7 der E lektroden 5 und 6 parallel
zueinander und stehen senkrecht zur wirksamen Oberfläche 8 der Zünd-1,zerz.#.
Der Trennkörper besteht hierbei zwischen den, Elektroden 5 und
6 aus geschichtetem Materia,1 15. Dieses reicht auf
der Innenseite der Elektroden über diese hinaus. Wie gezeichnet, besteht der Trennkörper
auf der Innenseite der Elektroden aus nichtgeschichtetem Material. Durch Pfeile
ist in Fig. 4 angedeutet, wie der Trennkörper sowohl zwischen den Elektroden als
auch auf ihrer Innenseite unter Druck steht. Mit den Linien 16 -und 17 ist angegeben,
welche Form die Elektroden und der Trennkörper ungefähr annehmen, wenn die Zündkerze
länggere Zeit im Betrieb gearbeitet hat. Das Verhältnis b : c
ist hierbei wieder gleich oder kleiner als vier.
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In Fig. 5 ist ein-. andere Ausführungsform der t' el Zündkerze
dargestellt, bei der die Flanken7 der Elektroden 5 und 6 parallel
zueinander und schräg in bezug auf die wirksame Oberfläche 8 der Zündkerze
verlaufen. Der Trennkörper steht hierbei zwischen den Elektroden wiederum unter
Druck, und der Elektrodenabstand c hat in bezug auf die Stärke b der Elektroden
eine derartige Größe, daß das Verhältnis b : c kle-iner als oder gleich
vier ist. Bei diesem Beispiel besteht der Trennkörper zwischen den Elektroden aus
dünnen Schichten 13, die auf der Innenseite der Elektroden so umgebogen sind, daß
sie parallel zu der wirksamen Oberfläche li--"1>;en. Die Schichten 14 verlaufen
parallel zur wirksamen. Oberfläche an der Elektrode 6 und schließen sich
an,die, Schichten 13 an der Stelle an, wo diesee umgebogen sind. In seinem über
die Schichten 13 und 14 hinausreichenden Teil besteht der Trennkörper wieder aus
nichtgeschichtetem Material. Wie durch Pfeile in Fig. 5 angedeutet ist, stellt
das Material des Trennkörpers auch bei diesem Beispiel sowohl zwischen den Elektroden
5 und 6
als auch auf der Innenseite -unter Druck.
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Schichten 13 nur um
einen kleineren Winkel umgebogen wer-den müssen, so daß sie an der Biegestelle weniger
schnell reißen, während das Unterdrucksetzen des Trennungsmaterials zwischen den
Elektroden ohne weiteres durch Eindrücken der Ränder der Elektrode 5 stattfinden
kanli.
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Wenn im Material des Trennkörpers sich der Druck nicht in allen Richtungen
gleichmäßig fortsetzt, wird vor,7ugsweis#-- der Druck, unter welchen der Treennkörper
auf der Innenseite der Elektroden steht, hauptsächlich senkrecht zur wirksamen Oberfläche
des Trennkörpers gerichtet, wie in den Fib-. 3
bis 5 mit Pfeilen angegeben
ist. Der Trennkörper könnte gegebenenfalls auf der Innenseite. der Elektroden auch
nicht unter Druck stehen" obwohl es vorteilhafter ist, auch diesen Teil unter Druck
zu stellen. Der Druck in dem Trennkörper zwischen deli Elektroden kann überall gleich
groß sein, aber vorzugsweise wird er derart verteilt, daß in der ,Nähe der
wirksamen Oberfläche der Druck, am größten ist, wie mit Pfeilen in Fig.
3 deutlich gemacht ist.
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Das Material des Trennkörpers braucht zwischen den Elektroden nicht
unbedingt geschichtet zu sein, aber es. hat sich gezeigt, daß in vielen Fällen eine
geschichtete Ausführung zu bevorzugen ist. Der Trennkörpeer nach der Erfindung wird
beispielsweise aus Glimmer hergestellt.
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Selbstverständlich braucht die wirksame. Oberfläche nicht ein Kreis
zu sein. Die wirksamen Ränder der Elektroden könnten auch sternförmig oder in anderer
Weise verlaufen. Auch können mehr als zwei elektrisch miteinander verbundene Elektroden
b."nutzt werden, welche wirksame Ränder besitzen, die z. B. konzentrische Figuren
bilden.